长江中下游区域2005—2015年土地利用类型变化分析
中国土地利用现状分析

覆盖度<5%,常成垫状,具有抗寒冷,干旱和强风的特性.只有局部山
间盆地生长较高的牧草, 可以放牧耐高寒的牦牛,藏系绵羊和山羊.
9.沙漠
• 全国沙漠面积约9亿亩, 占全国土地总面积的6.3%. 主要分布在西北,内蒙古和 东北的西部. 其中面积比 较大的有塔克拉玛干沙漠, 巴丹吉林沙漠,古尔班通古 特沙漠, 腾格里沙漠和毛 乌素沙漠等
源保证,加上劳力少,耕地经营较粗放, 土地利用率较低,农业生产欠发达.
2.旱地
• 面积约占耕地总面积的3/4,其分布遍及 全国各地.和水田相反,旱地主要分布在秦 岭,淮河一线以北,约占全国旱地总面积的 85%.其中,以东北平原,黄淮海平原最为集 中,约占全国旱地总面积的60%,其次是黄 土高原,宁夏,内蒙古及西北地区的山前冲 积平原, 河套平原及绿洲,呈树枝状或带状 分布,面积约占全国的25%.此外,找国南方, 尤其是西南地区也有旱地呈串珠状分布, 面积约占全国的15%
、重盐碱地、沼泽地等,而且大部分分布在西北干旱地区和青藏高原
,自然条件恶劣,开发难度大。
我国土地利用结构示意图
• (2)质量特征
• 我国地形错综复杂,地貌类型多样。其中,山地占33%,高原占26% ,盆地占19%,丘陵占10%,平原占12%。
•
耕地生产力普遍较低。据全国农业区域开发总体规划的资料,我国
•
中国土地辽阔,总面积约960万平方公里,土地面积居世界第三
位,是世界上土地资源大国。但中国又是土地资源小国,因为我国人
均土地面积只有12亩,不到世界人均值的1/3。
•
在我国土地资源面积中,耕地、园地、林地、牧草地面积之和占
66.6%,居主导地位;农业用地中牧草地、林地比重大,耕地次之,
1995—2015年长江中下游流域景观格局时空演变

Abstract:【Objective】Revealing the spatial-temporal evolution characteristics of landscape pattern in the middle and lower reaches of the Yangtze River basin quantitatively could provide a basis for further optimizing the landscape pattern and protecting the ecological environment of the Yangtze River【. Method】Utilizing the land-use data for 1995,2005 and 2015,supported by ArcGIS10.2,Fragstats 4.2 and other software,landscape index,landscape dynamic degree,and transfer matrix were comprehensively applied to analyze the landscape pattern changes of the middle and lower reaches of the Yangtze River at different spatial-temporal scales in combination with geomorphic features【. Result】From 1995 to 2015,the landscape structure of the middle and lower reaches of the Yangtze River changed significantly. The area of cultivated land,forest land and grass land in the study area decreased,while the area of wetland and construction land
基于信息熵与空间洛伦兹曲线土地利用空间结构研究r——以鄱阳湖区12县(市)为例

基于信息熵与空间洛伦兹曲线土地利用空间结构研究r——以鄱阳湖区12县(市)为例刘影;熊悦【摘要】通过对鄱阳湖区2005年和2015年2期遥感影像进行解译,获取研究区域内各土地类型用地面积.从信息熵、均衡度、优势度和空间洛伦兹曲线2种角度研究了鄱阳湖区内12个县(市)10年前后不同的土地利用空间布局.结果表明:2005年鄱阳湖区地区土地利用结构信息熵值普遍偏低,且结构性较强;2015年平稳上升,但在内部空间尺度上,鄱阳湖区的各个县(市)信息熵差异呈缩小趋势,表现为高熵值区减少,中熵值区和低熵值区增加;近10年鄱阳湖区耕地和水域分布一直保持高水平的均衡状态,未利用地成为分布最不均匀的土地利用类型,未利用地在总面积减少的趋势下,分布均匀程度降低,草地的不均衡程度大幅度降低,居民点及工矿用地不均匀程度上升,林地基本维持稳定;近10年鄱阳湖区土地利用熵值增大,无序性增强,各地类面积差异减少,各地类洛伦兹曲线整体向绝对均匀线有靠拢趋势,这说明鄱阳湖区土地利用结构呈现出比较合理的变化特征.%Based on the interpretation of the remote sensing images of Poyang Lake area in 2005 and 2015 . The land use structure and dynamic change of Poyang Lake area are analyzed by information entropy,equilibrium degree, dominance degree and spatial Lorenz curve. The spatial distribution of land use in the region is analyzed. The results show that in 2005,the information entropy of land use structure in Poyang Lake area is generally low,and structure-d. The information entropy of Poyang Lake district is increasing,but in the inner spatial scale. The information entro-py difference of each county show a trend of decrease,as the high entropy value zones decrease while the mediumentropy value zones and low entropy value zones increase. In the past ten years,the distribution of cultivated land and water area in the area has maintained a high level of equilibrium state,unused land became the most unevenly distributed land use type. The imbalance degree of grassland is reduced greatly,the unevenness of residential and industrial land is increased,and the forest land is basically stable. The land use entropy of the area has increased and the disorder degree has increased. The Lorenz curve has a tendency to move closer to the absolute uniform line. The land use structure of Poyang Lake area has undergone a reasonable change.【期刊名称】《江西师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(041)005【总页数】7页(P546-552)【关键词】鄱阳湖区;土地利用结构;信息熵;空间洛伦兹曲线【作者】刘影;熊悦【作者单位】江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,江西南昌330022;江西师范大学地理与环境学院,江西南昌 330022;江西师范大学地理与环境学院,江西南昌 330022【正文语种】中文【中图分类】F301.24土地资源承载着人类各种社会经济活动,为人类生存与发展提供物质基础和动力源泉,土地利用动态变化,不仅代表着人与自然的紧密联系,同时也揭示了社会活动与关系的变化[1].国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)和国际地圈生物圈计划(IGBP)两大国际科学组织均以土地利用变化为重点研究内容[2],该内容已成为近年来学术界的研究热点课题[3-5].众多学者提出多种土地利用结构研究方法,如多模型结合法、分形几何学、信息图谱理论等[6-9].土地利用系统是一个复杂巨系统,主要包含了自然、人类、社会、经济和技术等子系统[10],其有序程度可用信息熵来描述和刻画[11].乔家君等[12]运用信息熵模型研究了巩义市近25年的土地利用变化特征;司慧娟等[13]以青海省为研究区域,分析了1999—2013年区域内土地利用结构信息熵的变化特征,结果表明经济发展是信息熵变化的主要驱动力;陈彦光等[14-16]以不同的城市作为研究对象,以信息熵理论为基础,运用不同方法测度了区域土地利用有序程度.但空间信息熵只能反映区域内在一定时间尺度内各土地利用类型是否有序,并不能够对各土地利用结构状况进行分别描述.而洛伦兹曲线的优势在于能够直观反映各单一土地利用类型的空间分布差异,弥补了信息熵的不足[17].鄱阳湖是中国第一大淡水湖,湖区组成了环鄱阳湖城市群的核心部分,该地区一直是江西省重点发展及国内外学术界较关注的区域.为了更客观、准确地揭示鄱阳湖区土地利用变化的规律,本研究应用信息熵与洛伦兹曲线相结合,对比分析了2005—2015年鄱阳湖区土地利用结构变化.研究鄱阳湖区土地利用的结构与变化,对统筹区域土地利用,推进经济转型具有重要意义.鄱阳湖位于长江中下游南岸、江西省北部,是我国第一大淡水湖泊,也是长江流域最大的通江湖泊.鄱阳湖及其流域属亚热带湿润季风型气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥.地貌结构上呈环状分布,流域内的森林覆盖率达到63.1%[18].本研究区包括南昌市市辖区、南昌县、新建县、进贤县、余干县、都昌县、星子县、鄱阳县、德安县、湖口县、永修县、九江市等12个县(市),总面积20 254.01km2.2015年,鄱阳湖区总人口为995.57万人,占全省总人口的22%,区域GDP总值为5598.5亿元,占全省的33.5%.本研究没有对南昌市、九江市两市辖区单列,全部合并为市辖区统一的研究单元,此外,为保持行政区划的一致性,2015年南昌市新建区仍沿用之前新建县的行政区划,未并入南昌市区.2.1 数据来源本研究的基础数据来源于2005年、2015年两期鄱阳湖区TM影像.首先利用ERDAS9.0对遥感影像进行波段融合、几何精校正(误差不高于0.5个像元).土地覆盖分类体系参照中国科学院资源环境数据库标准以及《中国华中地区陆地卫星 TM 假彩色数据土地资源信息提取标志参照表》,建立以耕地、林地、草地、水体、居民点及工矿用地、未利用地等6个一级土地利用类型,利用人工判读方法提取土地利用分类信息,同时利用GPS定点核查照片和Google Earth 对解译数据进行检验,解译精度达80%以上.影像的所有处理工作均在遥感处理软件ERDAS和地理信息系统软件ArcGIS的基础上完成.2.2 研究方法2.2.1 信息熵美国数学家Shannon最先把熵的概念运用于信息论[14].设区域总面积为A,区域内有n种土地利用类型,各土地类型的面积为Ai(i=1,2,…,n),则设各种土地利用类型的面积比例为Pi=Ai/A,则土地利用信息熵为H=PilnPi. 基于信息熵公式,可以定义土地利用结构的均衡度J和优势度I分别为优势度I是实际信息熵增量与最大信息熵增量之比,反映土地利用的集中度.2.2.2 空间洛伦兹曲线 1905年,美国经济学家M.Lorrenz在研究财富、土地和工资收入的公平性中,提出了空间洛伦兹曲线方法,之后被国内外众多学者广泛用于收入分配差异研究.洛伦兹曲线既可用于研究单个地理单元的空间分布,也可对多个地理单元的空间分布进行对比分析.对于离散区域数据的集中程度和均衡度的研究,洛伦兹曲线是一个重要方法[19].将洛伦兹曲线运用到区域土地利用类型的空间分布研究中,可以直观地表达其空间分布差异.若曲线越靠近绝对均匀线,则说明此种地类在区域内的分布较为均匀,反之,表示分布较为集中.区位熵(即专门化率)的计算公式为,其中Q为某县市某种地类的区位熵,a为鄱阳湖区某县市的某土地利用类型面积,A为鄱阳湖区该土地利用类型的总面积,b为该县市的总土地面积,B为鄱阳湖区总土地面积.区域熵越大表明该种土地利用类型在该县市处于优势地位,即该县市中此种土地利用类型面积占比高于全区平均水平;反之,则具有区域劣势[20].首先,按各地区位熵大小,依次列出鄱阳湖区各县(市)各地类面积占某土地类型总面积的百分比及各县(市)土地面积占土地总面积的百分比,并计算累计百分比.其次,分别以总土地面积累积百分比和某土地利用类型面积累计百分比作为横坐标和纵坐标,绘制出各土地利用类型的空间洛伦兹曲线.最后,通过洛伦兹曲线图,可以直观反映鄱阳湖区各土地利用类型在区域内的均衡程度,进而能够更好的分析区域土地利用结构的合理性,为区域土地利用规划提供科学依据.3.1 研究区域土地利用现状2015年鄱阳湖区土地总面积为20 254.01 km2.其中林地面积为4 713.51 km2,占总土地面积的23.27%;草地面积为202.02 km2,占总土地面积的1.00%;水域面积为4 449.78 km2,占总土地面积的21.97%;耕地面积为7 875.37 km2,占总土地面积的38.88%;居民点及工矿用地面积为2 121.9 km2,占总土地面积的10.47%;未利用地面积为892.4 km2,占总土地面积的4.41%.具体情况如图1所示.3.2 鄱阳湖区土地利用结构信息熵的时间演变选取2005年、2015年鄱阳湖区各县(市)土地利用的变化数据进行计算和分析.2005年区域内土地利用结构信息熵为1.434 3,各县(市)土地利用结构信息熵值普遍偏低,且结构性较强,代表区域内土地利用处于较低水平的有序发展时期(见图2).均衡度较大的有星子县、南昌市、永修县,分别为0.834 8、0.796 4和0.795 0,均衡度最低的是德安县(0.552 0).其分布与土地利用结构信息熵基本一致.相应优势度最高的为德安县(0.448 0),较低的是永修县(0.204 9)、南昌市(0.203 6)和星子县(0.165 2).2015年鄱阳湖区土地利用结构信息熵为1.459 4,较2005年略有增加.从总体上看2015年鄱阳湖区土地利用结构信息熵值仍然偏低,但呈平稳上升的趋势.其中,九江市、南昌市的变化最为明显.2015年九江市土地利用结构信息熵由1.365 4上升至1.500 6,这表明其土地利用结构趋向均衡;南昌市土地利用结构信息熵由1.427 0降至2015年的1.357 3,这表明南昌市土地利用结构有序程度呈下降趋势.除南昌市市辖区和南昌县的信息熵相比2005年有所降低,其它10个县(市)的信息熵均有不同程度的增加.对比2005年,2015年南昌市市辖区与南昌县居民点及工矿用地共增加了134.0km2,近几年的城市建设导致了信息熵降低.2015年鄱阳湖区各县(市)的信息熵水平整体上比2005年有增加,但幅度不大,均衡度的变化趋势与信息熵保持一致.2005—2015年鄱阳湖区土地利用平稳增长,各类用地变化都保持相对平稳的态势.2015年均衡度比2005年增加了0.014 0,这说明了土地利用的结构性缓步增强.各县市的均衡度与信息熵的变化趋势一致,整体上鄱阳湖区各县(市)的土地利用结构朝着有序化放向发展(见图3).3.3 鄱阳湖区土地利用结构信息熵空间格局特征利用自然断点分类法,将鄱阳湖区12县市土地利用结构信息熵分为高熵值区、中熵值区和低熵值区.根据图2和图4可知,2005年鄱阳湖区高熵值区包括南昌市辖区、九江市辖区、余干县、鄱阳县、新建县、永修县以及星子县,其土地利用结构信息熵都在1.35以上.土地利用类型多样,结构趋于均衡,占整个鄱阳湖区土地面积的69%.这些县(市)的经济发展较好,人口密度大,从而导致该区域内土地利用结构处于较高的无序化阶段,其中九江市和星子县土地利用以林地为主;新建县、永修县、鄱阳县以耕地为主;南昌市作为江西省经济发展的核心,除林地以外,居民点及工矿用地也是其主要用地类型之一.中熵值区包括南昌县、进贤县、湖口县以及都昌县.其信息熵值都在1.20~1.35之间,土地利用类型以耕地、水域为主.耕地面积和水域面积分别为3 219.1 km2和1 734.6 km2,占该区总面积的48.4%和26.07%.该地区发展相对稳定,土地利用结构的稳定性较高于高熵值区.低熵值区为德安县,土地利用结构信息熵为0.989 0.林地与耕地为该区主要用地类型,面积分别为529.7 km2和311.7 km2,分别占德安县总面积的57.03%和33.55%而居民点及工矿用地仅占德安县总面积的5.98%.2015年鄱阳湖各县(市)土地利用结构信息熵的均值为1.366 0,相比2005年的均值(1.325 0)有所增加,这表明鄱阳湖区土地利用结构正在向均衡状态发展.高熵值区为九江市市辖区和星子县,信息熵分别为1.500 6和1.548 4.土地利用结构信息熵的高值具体表现在居民点及工矿用地的增加以及耕地的减少.相比2005年,该区域2015年的耕地面积减少了65.3 km2,居民点及工矿用地增加了76.5 km2.近年来该区域经济发展速度快、城镇化进程加快,应该在保护生态环境的前提下,严格控制耕地的面积,合理开发未利用土地,适度调节土地利用结构.中熵值区包括南昌市辖区,都昌县、鄱阳县、余干县、永修县以及新建县,这说明该区域相比高熵值区,处于相对有序状态.低熵值区包括德安县、南昌县、湖口县、进贤县.根据图4,虽然鄱阳湖区总信息熵是增加的,但在内部的结构方面,2015年高熵值区比2005年减少了6个,中熵值区增加了3个,低熵值区增加了3个.这说明鄱阳湖区的各个县(市)信息熵差异越来越小.利用(1)式计算鄱阳湖区各县(市)土地利用类型区位熵,并依据区位熵由大到小排序计算各县(市)土地面积累计百分比以及各土地利用类型累计百分比,绘制出2005年鄱阳湖区各土地利用洛伦兹曲线.根据图5,耕地与水域距离绝对均值较近,这说明2种用地类型在鄱阳湖区分布较为分散,即分布在各县(市)的面积比例基本相同.林地、居民点及工矿用地、未利用地居于中间;草地距离绝对均匀线最远,这说明该土地利用类型在鄱阳湖区分布最为分散,分布在各县(市)面积比例差异最大,其中鄱阳县的草地面积达146.3 km2,占鄱阳湖区总草地面积的45.26%.各县(市)土地利用变化特征,可以根据空间洛伦兹曲线分析[21],即根据空间洛伦兹曲线的斜率和拐点位置来判断该县(市)的土地利用专门化程度[22].在洛伦兹曲线斜率大于1的地区中某种地类在全区域该地类的比例高于该地区土地总面积占全区域总面积的比例(即Q>1).2005年居民点及工矿用地的洛伦兹曲线斜率最高的县(市)依次为南昌市辖区、南昌县与九江市辖区,这说明居民点及工矿用地在这3个县(市)最为集中,3个县(市)在约占全区15%的土地面积上拥有全区38%的居民点及工矿用地;以未利用地的洛伦兹曲线为例,斜率>1的县(市)依次为新建县、余干县、南昌县、鄱阳县.4个县市在约占全区52%的土地面积上拥有占全区77%的未利用地,这表明4个县(市)土地利用发展潜力高于其他县(市),土地利用结构有较大的转变空间;以林地的洛伦兹曲线为例,斜率>1的县(市)依次为德安县、九江市市辖区、南昌市市辖区、鄱阳县、永修县和星子县.6个县(市)在约占全区44%的土地上分布着占全区66%的林地.结合图4可知,6个县(市)除德安外,均为信息熵高熵值区,这表明2005年信息熵高值区拥有较多的林地资源.由2015年鄱阳湖区各土地利用类型洛伦兹曲线(见图6)可知,耕地与水域仍距绝对均匀线最近,且距离较2005年有所减少,这说明2种土地利用分布依旧均衡.而距离绝对均匀线最远的土地利用类型由2005年的草地变为未利用地,未利用地成为2015年全区分布最不均衡的土地利用类型.以未利用地的洛伦兹曲线为例,2015年该土地利用类型曲线斜率最高的县(市)依次为新建县、星子县、余干县、永修县、南昌县.5个县(市)在约占全区45%的面积上分布着全区72%的未利用地,其中新建县、余干县、南昌县同2005年一致,是未利用地分布最集中的区域.2015年鄱阳湖区草地的分布均匀程度相比2005年有了较大提高.林地的均匀程度变化较小,2015年林地洛伦兹曲线斜率>1的县(市)与2005年相同.2015年居民点及工矿用地的洛伦兹曲线斜率最高的县(市)依次为南昌市市辖区、九江市市辖区、南昌县、新建县、湖口县、星子县.上述6个县(市)在约占全鄱阳湖区33%的土地分布着全区54%的居民点及工矿用地,相比2005年,斜率>1的县市增加了3个县市.这说明鄱阳湖区2015年快速发展、建设的县(市)正在增加.鄱阳湖区各县(市)10年间的土地利用结构分析表明:居民点及工矿用地和未利用地均衡性降低,草地的均衡性增加,林地、水域、耕地仍旧保持了良好的均衡性.1)由于各县(市)自然社会经济发展存在明显差异,导致其土地职能的差异性较大,仅仅用信息熵值来测度土地利用结构是否有序,不可避免地存在可比性上的问题,运用均衡度、优势度则弥补了信息熵分析的这一不足.通过比较分析2005年与2015年的信息熵、均衡度、优势度,总体上看,2005年、2015年鄱阳湖区土地利用结构信息熵值均普遍偏低,但有平稳上升的趋势,其土地利用结构发生了比较合理的趋势变化.2005—2015年是鄱阳湖区土地利用的平稳增长期,各类用地的增减都保持相对平稳的态势.虽然鄱阳湖区总信息熵是增加的,但在内部空间尺度上,鄱阳湖区的各个县(市)信息熵差异越来越小.2)信息熵虽然可以反映区域宏观土地结构的动态变化,但无法揭示区域内各地理单元的土地利用结构的动态变化.鄱阳湖区各土地利用类型在空间上的结构分布以及对比关系可通过空间洛伦兹曲线来反映.2005—2015年,鄱阳湖区耕地和水域分布一直保持高水平的均衡状态;未利用地成为分布最不均衡的土地利用类型,未利用地在总面积减少的趋势下,分布均匀程度降低,这说明鄱阳湖区各县(市)对于未利用地的开发程度及水平差距较大.草地的分布从最不均匀趋向均匀;林地变化较小,分布结构基本不变;居民点及工矿用地分布变化明显,其集中分布的县(市)增加3处.3)近10年来鄱阳湖区土地利用结构变化特征与江西省土地利用总体规划的要求基本相符.建设和发展环鄱阳湖城市群应围绕“资源节约型、环境友好型”建设要求,统筹鄱阳湖区土地利用,优化土地利用结构与布局,适度开发未利用地,加强耕地和基本农田保护,合理配置各县(市)用地结构,促进区域经济健康稳定的发展.【相关文献】[1] 李秀彬.土地利用变化的解释 [J].地理科学进展,2002,21(3):195-201.[2] Young B,Noone K,Steffen W.Science plan and implementation strategy[J].Environmental Policy Collection,2005,20(11):1262-1268.[3] 罗娅,杨胜天,刘晓燕,等.黄河河口镇-潼关区间1998-2010年土地利用变化特征 [J].地理学报,2014,69(1):42-53.[4] 刘晓君,李占斌,李鹏,等.基于土地利用/覆被变化的流域景观格局与水沙响应关系研究 [J].生态学报,2016,36(18):5691-5700.[5] Corry R C,Lafortezza R.Sensitivity of landscape measurements to changing grain size for fine scale design and management [J].Landscape and Ecological Engineering,2007,3(1):47-53.[6] 陈影,张利,何玲,等.基于多模型结合的土地利用结构多情景优化模拟 [J].生态学报,2016,36(17):5391-5400.[7] 吴桂平,曾永年,冯学智,等.CLUE-S模型的改进与土地利用变化动态模拟:以张家界市永定区为例 [J].地理研究,2010,29(3):460-470.[8] 祝琳丹.潜江市土地利用/土地覆被时空格局变化及预测研究 [D].武汉:华中师范大学,2013.[9] 陆汝成,黄贤金,左天惠,等.经济快速增长区土地利用信息图谱构建:以江苏省环太湖地区为例 [J].资源科学,2009,31(7):1133-1141.[10] 刘康.土地利用可持续性评价的系统概念模型 [J].中国土地科学,2001,15(6):19-23.[11] 谭永忠,吴次芳.区域土地利用结构的信息熵分异规律研究 [J].自然资源学报,2003,18(1):112-117.[12] 乔家君,马玉玲.基于信息熵的城乡界面时空演化与分异:以河南省巩义市为例 [J].经济地理,2016,36(11):1-7.[13] 司慧娟,付梅臣,袁春,等.青海省土地利用结构信息熵时空分异规律及驱动因素分析 [J].干旱区资源与环境,2016,30(6):38-42.[14] 陈彦光,刘继生.城市土地利用结构与形态的定量描述:从信息熵到分数维 [J].地理研究,2001,5(2):146-152[15] 周子英,段建南,梁春凤.长沙市土地利用结构信息熵时空变化研究 [J].经济地理,2012,32(4):124-129.[16] 张群,张雯,李飞雪,等.基于信息熵和数据包络分析的区域土地利用结构评价:以常州市武进区为例 [J].长江流域资源与环境,2013,22(9):1149-1155.[17] 边静,何多兴.基于信息熵与空间洛伦兹曲线的土地利用空间结构分析:以重庆市合川区为例[J].水土保持研究,2011,18(5):201-211.[18] 方全,刘以珍,葛刚.鄱阳湖流域含珍稀针叶树种的群落特征[J].植物生态学报,2016,40(9):952-957.[19] 徐建华.计量地理学 [M].北京:高等教育出版社,2006:35-39.[20] 黄裕峰,徐昌明,黄裕婕.洛伦茨曲线在江西省土地利用分析中的应用 [J].江西师范大学学报:自然科学版,2003,27(2):177-180.[21] 张品超.基于空间洛伦兹曲线的土地利用空间结构分析:以南昌县二次调查数据为例 [J].科技广场,2009(11):39-42.[22] 邓晶,刁承泰.基于空间洛伦兹曲线和基尼系数的土地利用结构分析:以重庆江津市为例 [J].国土与自然资源研究,2008(1):38-40.。
土地利用规划用地现状分析

姓名:_何帆_______________ 学号: ********学院: 林学院专业班级: 资源环境与城乡规划管理一班论文标题: 土地利用规划学任课老师:王忠诚二○一三年七月十五日第一章区域背景一、地理位置概况宁乡县位于湘中偏东北、湘江下游西侧、洞庭湖南缘,隶属于湖南省长沙市,地处东经111°53′~112°47′、北纬27°52′~28°29′之间,土地总面积2912.09平方公里。
其东临望城县和岳麓区,南与湘潭市犬牙交错,西南接娄底市,西、北面与益阳市接壤。
全县2005年总人口132.19万人,其中城镇人口35.29万人,农村人口96.90万人。
辖17个镇,16个乡,392个村。
二、自然条件宁乡县地处雪峰山余脉东缘和湘江尾闾两侧,属于湘中丘陵向滨湖平原的过渡地段。
县境西部高山盘踞,南缘山地环绕,东南丘陵起伏,北部岗地绵延,东北平原辽阔,中部为沩江谷地,大体轮廓为北、西、南三面向中倾斜,呈朝东北开口的凹形盆地。
海拔高度由西部的最高峰瓦子寨1070.8米到东北部的朱良桥团头湖28.7米,相对高差1042.1米。
由于地质构造运动和流水的切割作用,水系相当发育。
境内主要有沩水、乌江、楚江、靳江四条河流;县东北角有团头、闸坝两湖。
宁乡县属中亚热带向北亚热带过渡的大陆性季风湿润气候。
受季风影响比较强烈,冷暖空气的交替比较明显,四季分明,寒冷期短,炎热期长,春温多变,寒潮频繁,回暖较早。
历年平均气温16.8℃,最冷月(一月)平均气温4.5℃,最热月(七月)平均气温达29.0℃;年平均无霜期272天;年平均日照时数约1737.6小时;日平均气温≥10.0℃的活动积温为5300.3℃;年平均降水量1358.4毫米;年平均风速2.9米/秒,一般冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。
宁乡县农业资源丰富,是全国“鱼米之乡”、“牲猪之乡”、“茶叶之乡”,是全国重点瘦肉型猪商品生产基地和湖南省商品粮生产基地。
湖北省土地利用结构分析

湖北省土地利用结构分析摘要:湖北省位于我国中部,地处长江中游。
湖北省土地利用结构的特点表现在土地利用结构不合理,土地利用效率低下,土地分布不平衡等等,这些问题长期困扰着湖北省的经济发展,己成为制约湖北省经济增长的重大瓶颈。
鉴于目前普遍存在土地利用不合理的状况,首先对湖北省土地利用结构变化状况进行分析,然后通过实证研究,从社会经济驱动力的角度来分析这种变化的原因,从而一方面得出土地利用结构调整的最优方案,另一方面寻求湖北省区域土地利用的方向与措施,并对未来一段时间内耕地的变化趋势进行预测。
从而明确土地资源开发利用的方向和重点,提出改善土地利用、提高土地利用率和生产力的对策和途径,既发挥区域资源优势、强化区域土地系统功能,又强调人地协调发展的土地利用规划,为制定湖北省土地利用规划提供重要的科学依据。
关键词:土地利用湖北省结构分析1.绪论土地利用是指人类对土地自然属性的利用方式和目的意图,是一种动态过程。
土地覆盖是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体,包括地表植被、土壤、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物(如道路等),具有特定的时间和空间属性,其形态和状态可在多种时空尺度上变化。
它不仅是个技术问题,也是个经济问题。
20世纪以来,由于人口急剧增长,而可利用的土地资源相对越来越少,因此土地利用问题逐渐引起世界各国的重视。
人口向城市集中的趋势和城市占地面积的日益扩大,引起城市用地与国民经济其他部门用地,特别是与农业用地的矛盾。
此外,由于技术进步,人类改造、利用自然环境的能力日益提高,如稍处理不当,就会出现污染环境和破坏生态平衡的问题,往往首先表现在土地利用上。
土地利用是人文地理学,尤其是经济地理学的重要研究内容,对于协调人地关系、发展国民经济有重要的作用。
除地理学以外,经济科学、农业科学、城市科学等学科也以不同方式研究土地利用。
土地利用既受自然条件制约,又受社会、经济、技术条件影响,是这些因素共同作用的结果。
城市土地景观格局变化及其驱动力分析——以安徽省芜湖市为例

城市土地景观格局变化及其驱动力分析——以安徽省芜湖市为例朱凯群;朱永恒;汪梦甜【摘要】作为长江中下游典型沿江城市代表,研究芜湖市土地利用景观格局变化对区域环境保护、资源利用和经济发展具有重要意义.选择芜湖市1995、2005和2015年的TM影像作为基础数据,在RS和GIS的技术支持下提取土地利用数据,计算景观指数分析土地利用景观格局特征和景观破碎化过程,采用转移矩阵和不稳定斑块图谱分析景观类型变化和稳定性,并分析驱动力因素.结果表明:芜湖市景观格局类型以耕地、林地、建设用地和水域为主,景观指数表明20年里景观格局变化显著.各类土地景观相互转化明显,且随时间变化转化关系愈发复杂,耕地面积减少,林地面积增加逐渐取代耕地的主导地位,耕地和林地同为最主要的转入者和转出者;草地和未利用地的转移概率最高,最易转化;水域和建设用地较为稳定.20年时间跨度里芜湖市景观格局破碎化速度加快、程度加深,且在时间和空间上都表现出不稳定性增强.而这些变化都在降水与气温变化、人口与社会经济增长以及政府决策等多重因素的共同驱动下形成.%As a representative of medium-sized cities in the middle and lower reaches of the Yangtze River,it is of great significance to study the change of land use landscape pattern in Wuhu for promoting regional environmental protection,resource utilization and economic development.This paper selected the TM images of Wuhu City in1995,2005,and 2015 as the basic data,extracted the land use data with the technical support of RS and GIS.The landscape indices were used to analyze the landscape pattern characteristics of land use and the processes of landscape fragmentation in Wuhu.The transfer matrix and the unstablepatch map were applied to analyze the changes and stability of landscape types.Finally,the driving forces were identified.The results showed that:the landscape types in Wuhu were mainly cultivated land,forestland,construction land and water area.The landscape index showed that the landscape pattem had changed significantly in the past 20 years.The transformation of various land landscapes was obvious,and the transformation relationship became more complex with time,the cultivated land area was reduced,the increase of forost land gradually replaced the dominant position of cultivated land,cultivated land and forest land were the most important transferor and transferred reader.The transfer probability of grassland and unused land was the highest,and it was easiest to transform.Within 20 years'span,the fragmentation of landscape pattern in Wuhu was accelerated and deepened,and showed instability in both time and space.These changes were combined with the precipitation and temperature changes,population and socio-economic growth,and government decision-making and other factors.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】7页(P55-61)【关键词】土地利用;景观格局;景观指数;破碎化;芜湖市【作者】朱凯群;朱永恒;汪梦甜【作者单位】安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽省自然灾害过程与防控省级实验室,安徽芜湖241003;安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽省自然灾害过程与防控省级实验室,安徽芜湖241003;安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽省自然灾害过程与防控省级实验室,安徽芜湖241003【正文语种】中文【中图分类】K928.5;X321土地利用空间格局变化是指土地利用类型数量和质量的变动,用以表征人地关系在空间上的作用强度与模式[1-2],其变化受到自然环境和人为活动的共同影响。
2021年江苏省普通高中学业水平合格性考试地理仿真模拟卷01(原卷版)

2021年江苏省普通高中学业水平合格性考试仿真模拟卷01地理一、选择题(本大题共40小题,每小题2分共80分;请从每小题给出的四个选项中选出正确的一项)天文学家发现了一颗“巨型行星”NGTS-1b 绕着一颗遥远而微弱的矮星做轨道运动,让他们惊讶不已。
因为在理论上,这颗行星不应该存在。
据此完成下列1-2题。
1.材料中的矮星是()A.恒星B.行星C.卫星D.星云2.下列有关行星的叙述,正确的是()A.主要组成物质是氢B.由炽热气体组成C.本身不发光D.呈云雾状外表在一些城市十字路口,我们会看到右图所示的交通信号灯(采用太阳能为电源),据此完成下面3-4题。
3.某人注意到在一周内的几个白天,同一交通信号灯的亮度有较大变化,影响因素主要是()A.海拔高度B.电网供电C.阴晴状况D.交通流量4.下列哪一城市大量设置这种交通信号灯效果会更好()A.拉萨B.成都C.大庆D.海口2020年6月23日9时43分,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。
据此完成下面5-7题。
5.在英国伦敦的华人观看到此卫星成功发射的直播时间是()A.2020年6月23日1时43分B.2020年6月23日17时43分C.2020年6月23日2时43分D.2020年6月24日9时43分6.此卫星发射时,地球处在公转轨道(下图)的位置是()A.B.C.D.7.此卫星发射时及接下来的一段时间,重庆的昼夜状况是()A.昼长于夜,且昼越来越长B.昼短于夜,且昼越来越长C.昼长于夜,且夜越来越长D.昼短于夜,且夜越来越长中国地震台网正式测定:2019年9月3日08时47分,台湾花莲县海域(23.71°N,121.6°E)发生4.3级地震,震源深度7km。
读地球内部圈层结构示意图。
完成下面8-10题。
8.图中N、C代表的不连续界面和圈层的名称分别是()A.莫霍界面、地幔B.莫霍界面、地核C.古登堡界面、地壳D.古登堡界面、地幔9.此次地震震源位于()A.A B.B C.C D.D10.岩石圈的范围是指()A.地壳B.地壳和软流层C.地壳和软流层以上的上地幔D.地壳和上地幔近年来我国农村玻璃温室(或塑料大棚)的大规模推广,杜绝了秋冬季节依靠人造烟幕使农作物免遭低温冻害的做法。
长沙几种不同土地利用类型土壤理化性质特征

长沙几种不同土地利用类型土壤理化性质特征作者:杜昕来源:《现代园艺》2015年第02期摘要:采用野外采样与试验室分析的方法,对长沙市几种不同土地利用类型的土壤理化性质进行了比较分析,研究结果表明:表面植被覆盖多的草地,林地有较好的水土保持能力,而受人为影响较大的居民点的容重明显大于其它种类。
长沙市城市土壤整体呈酸性,土壤有机质含量随着土壤深度的加深呈降低趋势,林地、草地有机质含量明显高于其它类型,长沙城市土壤整体缺乏N、P、K,元素含量随着土层的加深而减少。
该研究结果可为长沙土地利用规划提供一定的参考数据和科学依据。
关键词:不同土地利用类型;土壤理化性质;有机质城市是人类活动的重要场所,也是人口主要集中居住的地区,建立人与自然和谐相处、健康、安全和可持续发展的现代城市是全球人类的共同理想。
城市土壤受人为活动影响强烈,不同的土地利用方式对城市的生态环境有着不同影响[1]。
本研究以长沙市有代表性的4种土地利用类型为研究对象,采取了野外采样和试验室分析相结合的方法对其物理、化学性质进行了定量研究,研究结果可以为长沙市将来土地利用的规划提供参考数据和科学依据。
1 研究区概况研究地设于长沙市主城区,长沙市地处湖南省东部偏北,湘江下游和长浏盆地西缘。
其地域范围为东经111°53′~114°15′,北纬27°51′~28°41′。
气候属亚热带季风气候,全年气候温和、降水充沛、雨热同期、四季分明。
长沙市年平均气温17.2℃,年积温为5457℃,市区年均降水量1361.6mm。
全市辖区面积1.1819万km2,农业人口人均占有耕地0.058hm2。
长沙土壤种类多样,可划分9个土类、21个亚类、85个土属、221个土种,其中,以红壤、水稻土为主,分别占土壤总面积的70%与25%,其余还有菜园土、潮土、山地黄壤、黄棕壤、山地草甸土、石灰土、紫色土等,适宜多种农作物生长。
2 研究方法2.1 样地的设置在长沙市选取有代表性的林地、草地、交通用地及居民点用地,每种类型分别设置6个采样点。
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长江中下游区域2005—2015年土地利用类型变化分析作者:徐文强赵珍珍韩保民来源:《科技风》2020年第14期摘要:长江中下游区域经济发展潜力巨大,在推动我国经济发展的进程上做出了突出贡献,其中以长江三角洲经济带作用尤为突出。
利用ArcGIS软件对长江中下游区域2005年、2010年和2015年的遥感影像进行分类处理和土地利用变化分析,并根据土地利用类型矩阵转化分析和重心迁移模型对长江中下游区域的各类型土地重心进行分析。
结果表明:各土地利用类型面积2005年占比为林地>耕地>草地>水域>建设用地>未利用土地,到2015年建设用地面积占比超过水域面积。
2005年—2015年各土地利用类型变化量中,以建设用地增量最大,面积高达10990.75km2。
耕地减少量最多,流失面积为8917.95km2,主要转化为建设用地,多达8253.78km2,其次为林地,流失面积为2039.76km2,也主要转化为建设用地。
其他土地利用类型面积均为小幅度增长。
土地利用重心在2005—2015年发生了显著变化,移动幅度最大的为2005—2010年林地土地利用类型,重心移动距离达34.62km,并就其数据结果对影响因素进行了研究分析。
关键词:土地利用变化;长江中下游区域;重心迁移土地系统是一个复杂的生态系统,受多种因素影响,与人类的生活和社会的建设密不可分,决定着我国国民经济的发展程度和增长速度。
但随着时间的推移,人类对土地资源的高强度利用和不合理开发,使土地覆被格局发生了改变,土地利用强度逐渐达到甚至已超出了土地利用可承载能力,严重损害了土地利用的可持续性,土地生态安全日益恶化,严重影响区域生态系统稳定和可持续发展。
合理利用土地,对区域资源生态系能否稳定运行、社会经济可持续发展至关重要。
长江是我国的第一大河,是南水北调东、中、西三条线路等我国水资源配置的战略水源地,是连接东中西部的“黄金水道”[1],作为中国最长的河流,长江生态环境多样化,是全球生物多样性最丰富的区域之一,为世界自然基金会在全球重点保护的35个优先生态区之一[2-3]。
长江中下游区域是我国重要的棉、油、粮生产基地,也是中国水资源最丰富地区。
长江天然水系及纵横交错的人工河渠使该区成为中国河网密度最大地区。
该区同时也是是中国淡水湖群分布最集中地区,具有重要战略地位,近些年来随着社会经济快速发展,城市化进程速度加快,由于规划设计不合理或者城市设计标准未能考虑极值的情况,以及长江天然水系对土地的影响,使得长江中下游地区成为我国土地利用变化最为活跃的地区之一。
因此,对该区域土地利用变化进行评价研究迫在眉睫。
长江经济带是世界上人口最多、产业规模最大、城市体系最完整的巨型流域经济带,其人口和地区生产总值超过全国的40%,也是我国以“两屏三带”为主体的生态安全战略格局的重要组成部分[4]。
长江流域自然环境复杂,上中下游自然分异明显,各区域地形地貌、气候条件差异显著,国民经济发展不平衡[5-6],生态系统的分布和变化在空间上地区差异性显著。
对资源与能源的过度利用和无序开发,使得长江流域部分区域生态系统退化严重[4-7]随着我国城镇化进程加快,长江流域诸多省市的土地开发强度均远超全国的平均水平,另一方面,长江中上游防护林体系建设工程、天然林保护工程及退耕还林工程,促进了长江流域的植被恢复。
影响长江中下游区域土地利用变化的政策因素、社会经济因素和自然因素多且复杂。
因而研究其长江中下游区域土地利用时空变化,并对其影响因素进行分析,具有重要现实意义。
长江中下游区域的生产建设,需要从不同规模、层次上协调发展,实现土地资源生产建设的集约性、高效性和有序性。
这就需要建立在对土地利用的科学认知与综合规划的基础上,而遥感对地观测技术以其无可替代性的观测手段,对多尺度、多时相、大区域空间信息的获取发挥重大的作用。
1 研究区概况如下图1所示所示长江中下游区域位于E110°~122°、N28°~34°之间,长江中游区域多为泛滥平原,下游区域多为滨海平原,河渠与湖泊密集分布,是长江贯通一系列的断陷盆地并与其他水系的进一步冲积形成的。
长江中下游区域受到温带季风气候影响,年降水主要集中在夏季高温阶段,给本地区水稻和小麦等种植业发展提供了良好的天然条件,并且成为全国粮食作物和经济作物主要产地。
本文长江中下游区域的研究行政区域主要包括湖北省、湖南省、江西省、浙江省、江苏省、安徽省和上海市。
2 数据来源与预处理土地利用数据来源于中科院资源环境科学数据中心(http://)。
以LandsatTM/ETM+30m遥感影像数据为基础,并通过人机交互解译方法获得。
土地利用数据分为耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用土地6个一级类。
通过大量样本与实际采样点进行对比验证,结果表明该数据的精度达到研究使用的要求。
该数据的空间分辨率为100m。
本文利用研究区域的矢量边界数据分别从2005年、2010年及2015年三期全国土地利用数据中提取长江中下游区域土地利用数据,利用ArcGIS软件对其行分类和叠加分析处理,结合土地利用类型重心迁移结果开展土地利用变化的研究。
3 研究方法土地利用重心的计算之中首先将某一特定地区划分为不同的次一级区域,通过各区域的有关数据进一步计算出相应的重心坐标,其表达式为:伴随着时间波动,同一地区的区域重心亦发生一定变化,其迁移距离的计算公式为:上式之中,Dt-j为第t年到第j年重心迁移距离,而C为地理坐标单位换算为平面距离单位的特定系数,取值为111.11,x与y是上述重心坐标,其单位为经纬度,转换后的重心迁移距离单位为公里。
4 结果分析通过考虑Landsat影像的数据精度和长江中下游区域实际土地利用特点,且参考国土资源部提出的土地利用现状分类标准和1996年刘纪元提出的分类系统,本次研究利用ArcGIS軟件的重分类将长江中下游区域土地利用类型分为林地、耕地、草地、水域、建设用地以及未利用土地6个一级类。
上述分类流程的最终结果如下表所示:由上表1可以看出,在2005—2015年时间段内,林地面积与耕地面积共占比高达80%以上,是本区域的主要土地利用类型,占据主要地位,但耕地利用类型土地面积逐年递减,下降幅度最大,高达8917.95km2,其次为林地,流失面积为2039.76km2。
建设用地土地利用类型面积占比增长幅度最大,由2005年的5.04%增长至2015年的6.23%,增加面积为10990.75km2,草地、水域、未利用土地面积占比变化幅度均不大,均在0.1%以内。
通过土地利用转移矩阵对各土地利用类型相互之间的土地流转情况进行分析,2005—2015年各土地利用类型转移矩阵结果如表2所示。
由表2可见,自2005—2015年,林地和耕地面积逐年下降,均主要转移为建设用地,分别由2044.8km2和8253.78km2,占2005年-2015年建设用地土地利用类型增长面积的90%以上,耕地其余减少面积按照数量大小分别转移到水域、林地、草地和未利用土地,林地其余减少面积则主要转移到了草地、耕地和水域。
除耕地与林地外,其余土地利用类型转移为建设用地的面积较少,未利用土地转移为建设用地的面积最少,为7.87km2。
草地减少面积中主要流向林地、建设用地和水域,转移为未利用土地最少。
水域主要流向建设用地、草地,耕地和未利用土地,转化为林地面积最少。
建设用地转移面积最多的土地利用类型为耕地,最少的则为未利用土地。
利用土地利用类型重心迁移模型计算得到数据如表3所示。
通过表3可知,2005—2010年个土地利用类型重心迁移距离变化量不大,但2010—2015年各土地利用类型重心迁移距离均发生了较大变化,迁移距离变化最大的土地利用类型为林地,高达34.63km,重心向东南方向移动,草地、耕地、水域和未利用土地则向东北方向移动。
迁移方向较为突出的土地利用类型为建设用地,2005—2010年土地利用重心向东北方向移动,2010年-2015年则向西北方向移动。
5 结论本文运用2005年、2010年、2015年三期土地利用数据,分析了长江中下游区域2005—2010年的土地利用格局的时空演变特征,结论如下:(1)2005—2015年长江中下游区域各土地利用类型变化较为活跃,主要为耕地和林地的面积逐年减少,并且大部分减少面积均转化为建设用地,由46333.61km2增长至57182.28km2,使得建设用地增长幅度最大,增加面积最多,其主要与长江中下游区域城镇化水平快速提高和社会经济快速发展有关。
根据2005—2015年长江中下游区域的土地利用变化时空特征可以预测未来土地利用变化情况。
(2)长江中下游区域各土地利用类型重心在2005—2010年均未发生较大变化,但自2010年开始至2015年各土地利用类型重心迁移变化较为明显,表现为草地、耕地、水域和未利用土地的土地利用重心向东北方向移动,林地的土地利用中心往东南方向移动,建设用地则先往东北方向移动后向西北方向移动。
本文基本探明长江中下游区域2005—2015年土地利用类型的时空变化,但受资料条件影响,目前研究仍有一定的局限性,今后仍需补充完善最新土地利用数据,提高研究结果的准确性和实时性。
参考文献:[1]姚瑞华,赵越,杨文杰,等.长江经济带生态环境保护规划研究初探.环境保护科学,2015,41(6):15-17,28.[2]薛蕾,徐承红.长江流域湿地现状及其保护.生态经济,2015,31(12):10-13.[3]李晓文,郑钰,赵振坤,黎聪.长江中游生态区湿地保护空缺分析及其保护网络构建.生态学报,2007,27(12):4979-4989.[4]高吉喜.划定生态保护红线,推进长江经济带大保护.环境保护,2016,44(15):21-24.[5]陈雯,孙伟,吴加伟,陈诚,闫东升.长江经济带开发与保护空间格局构建及其分析路径.地理科学进展,2015,34(11):1388-1397.[6]虞孝感.长江流域生态安全问题及建议.自然资源学报,2002,17(3):294-298.[7]潘开文,吴宁,潘开忠,陈庆恒.关于建设长江上游生態屏障的若干问题的讨论.生态学报,2004,24(3):617-629.。